智能网联汽车通信技术

本书遵循教育部教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。为任课教师提供电子课件等丰富数字化资源配套。

本书的编写采用项目化任务驱动教学模式, 书中内容理论与实际结合度高, 条理清晰, 通俗易懂。为了便于理解, 本书精心设计了大量的教学视频, 可扫书中二维码观看。本书包括上篇车载通信系统和下篇车联网, 主要内容有车载通信系统概述、CAN总线、LIN总线、车载以太网、车联网系统概述、DSRC技术、基于蜂窝移动通信的车联网--LTE-V2X、基于蜂窝移动通信的车联网--5G-V2X以及附录等。

前言 教学资源 上篇车载通信系统 项目1车载通信系统概述3 任务11车载通信系统的出现及发展3 111车载通信系统的出现3 112车载通信技术的分类5 113车载通信技术的发展8 任务12汽车电子电气架构14 121硬件架构14 122软件架构和通信架构18 123汽车E/E架构案例分析21 任务13车载网关25 131车载网关的定义及作用25 132传统车型的车载网关及安装 位置26 133车载网关的发展趋势27 任务14总线的分类及传输原理30 141总线的分类30 142总线传输原理31 143总线的传输介质36 任务15总线的数据传输方式和评价 指标39 151总线的数据传输方式39 152总线的评价指标42 任务16计算机网络体系结构47 161通信协议47 162网络分层47 项目2CAN总线53 任务21初识CAN总线53 211CAN总线的传输介质及信号53 212CAN网络的分层模型57 任务22CAN总线的物理结构59 221CAN总线的组成及终端电阻59 222CAN总线的网络拓扑结构60 任务23CAN总线的节点64 231CAN总线节点的组成64 232CAN控制器67 233CAN收发器68 任务24CAN总线的数据传输过程72 241CAN总线的数据传输概述72 242CAN总线的数据传输过程73 243CAN总线数据传输过程的案例分析75 任务25CAN总线传输的信息帧（一）——数据帧和远程帧77 251标准数据帧的结构77 252数据帧分段81 253扩展数据帧和远程帧84 任务26CAN总线传输的信息帧（二）——错误帧87 261CAN总线的错误类型87 262错误帧的类型及节点的错误状态90 263错误帧的发送92 拓展任务27CAN总线传输的信息帧（三）——超载帧和帧间隔94 271超载帧94 272帧间隔95 任务28CAN总线的检修96 281CAN总线故障类型及诊断步骤96 282CAN总线诊断案例分析——驱动CAN总线断路97 任务29CAN总线的特点及发展99 291CAN总线的特点99 292CAN总线的发展100 项目3LIN总线102 任务31初识LIN总线102 任务32LIN总线的结构104 321LIN总线的一主多从结构104 322LIN总线的物理结构105 任务33LIN总线的数据帧108 331LIN总线的数据帧结构108 332LIN总线的帧长度113 任务34LIN总线数据传输过程——动作指令114 341带有动作指令的数据帧生成过程114 342带有动作指令的数据帧传输过程分析115 任务35LIN总线数据传输过程——查询指令116 351带有查询指令的数据帧生成过程116 352带有查询指令的数据帧传输过程分析117 任务36LIN总线的帧类型——信息携带帧119 361无条件帧119 362事件触发帧122 363偶发帧124 任务37LIN总线的帧类型——诊断帧126 371诊断帧的分类126 372诊断帧的数据场127 373诊断帧的发送129 任务38LIN总线的诊断及检修130 381LIN总线的常见故障130 382LIN总线的故障诊断方法131 任务39LIN总线的特点及网络管理133 391LIN总线的主要技术特点133 392LIN总线的网络管理134 项目4车载以太网137 任务41车载以太网概述137 411车载以太网的出现137 412车载以太网的相关标准138 413车载以太网的应用140 任务42车载以太网的网络分层141 421应用层142 422传输层143 423网络层143 424数据链路层144 425物理层144 任务43应用层的SOME/IP145 431SOME/IP简介145 432SOME/IP的数据格式146 433SOME/IP的通信机制149 拓展任务44传输层的TCP/UDP151 441TCP的数据报文格式151 442TCP的通信过程153 443UDP的数据报文格式158 拓展任务45传输层TCP的可靠传输159 451流量控制159 452拥塞控制161 453超时重传机制164 拓展任务46网络层的IPv4协议族165 461IPv4协议族165 462IPv4的地址165 463IPv4报文格式167 464IP协议的通信机制170 拓展任务47数据链路层的Ethernet AVB/ TSN协议族173 471Ethernet AVB协议族173 472TSN协议族177 任务48车载以太网的帧结构179 481帧头180 482数据182 483帧尾——帧校验序列182 任务49车载以太网的数据传输过程183 491车载以太网的数据生成过程183 492车载以太网的数据发送和接收183 任务410车载以太网的拓扑结构及节点的物理结构186 4101车载以太网的拓扑结构186 4102车载以太网节点的物理结构187 4103PHY芯片190 任务411车载以太网的供电、节能及 安全技术195 4111车载以太网的供电技术195 4112车载以太网的节能技术196 4113车载以太网的网络安全198 任务412车载以太网的未来发展200 412110Mbit/s车载以太网200 4122MultiG车载以太网和25Gbit/s 车载以太网203下篇车 联 网 项目5车联网系统概述207 任务51车联网的出现及发展207 511车联网出现的背景及意义207 512车联网的发展现状210 513车联网的主要应用场景213 任务52车联网通信技术及体系架构216 521车联网的通信技术216 522车联网的体系架构220 任务53车联网终端223 531OBU223 532RSU225 任务54车联网存在的问题及解决 措施226 541数据安全问题及解决措施226 542高精度定位的现状及解决措施229 543基础设施问题及解决措施231 项目6DSRC技术233 任务61DSRC技术概述233 611DSRC提出的背景及技术特点233 612DSRC的应用234 任务62DSRC的分层体系架构235 621DSRC的分层体系架构概述235 622DSRC物理层的数据帧结构238 623DSRC应用层传输的信息240 任务63DSRC的通信原理243 631DSRC的通信机制243 632DSRC网络层的通信方式244 633DSRC数据链路层的CSMA/CA 媒体访问机制245 634DSRC数据链路层的EDCA访问模式249 635DSRC的多信道操作250 项目7基于蜂窝移动通信的车联网——LTEV2X253 任务71LTEV2X的通信方式及应用253 711LTEV2X的通信方式253 712LTEV2X的应用案例255 任务72LTEV2X的网络架构及分层结构256 721LTEV2X网络架构256 722LTEV2X PC5接口的分层结构及信道258 任务73LTEV2X基于PC5接口的帧结构和资源池配置263 731LTEV2X基于PC5接口的帧结构及同步机制263 732LTEV2X的资源池配置266 项目8基于蜂窝移动通信的车联网——5GV2X269 任务815GV2X技术概述269 8115G技术简介269 8125GV2X 通信的特点272 8135GV2X的应用274 任务82基于5G技术的V2X架构277 8215GV2X的网络架构277 8225GV2X的体系架构278 任务835GV2X的通信接口280 8315GV2X PC5接口的通信模式和重传机制281 8325GV2X PC5接口的帧结构及同步机制283 8335GV2X PC5接口的物理信道及资源调度模式285 8345G Uu接口288 拓展任务84边缘计算291 841MEC在CV2X中的应用292 842MEC与CV2X的融合架构294 附录FlexRay总线299 参考文献306